Java中synchronized關鍵字的用法介紹（程式碼範例）

這篇文章帶給大家的內容是關於Java中synchronized關鍵字的用法介紹（程式碼範例），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

在並發程式設計中，synchronized關鍵字是常出現的角色。之前我們都稱呼synchronized關鍵字為重量鎖，但是在JDK1.6中對synchronized進行了優化，引入了偏向鎖、輕量鎖。本篇介紹synchronized關鍵字的使用方式，區別和偏向鎖、輕量鎖定和重量鎖定實現原理。

先看看synchronized關鍵字的4種用法。

1、修飾普通方法

#

private synchronized void synMethod(){
}

這種用法中， synchronized鎖的物件實例。

2、修飾靜態方法

private static synchronized void synMethod(){
}

synchronized在這種情況下，鎖的是目前Class類別物件。

3、同步方法區塊

private  void synMethod1(){
        synchronized(this){
            
        }
    }    
    private  void synMethod2(){
        synchronized(ThreadTest.class){
            
        }
    }

synMethod1中鎖定物件實例；synMethod2的是當前Class類別物件。

再介紹鎖定原理

在介紹鎖定原理之前，先認識Java物件頭Mark Word，以32位元為例。

。

上面的表格中，描述的是物件在每個鎖定狀態時，物件頭中所儲存的資訊。

1、偏向鎖定

在實際環境中，執行緒在存取同步區塊時，如果沒有其他執行緒對鎖定進行競爭，並且由同一個線程多次獲得鎖，也就是單線程運行同步程式碼，在這種情況下，若是每次還阻塞線程，就代表白白浪費CPU效能。在這種情況下，引入了偏向鎖定概念。

• #存取同步程式碼區塊

• 判斷物件頭Mark Word中儲存的線程ID是否指向目前線程，如果是，則表示目前是鎖的重入，不需要再取得鎖，直接執行同步程式碼

• 如果不是，則嘗試使用CAS演算法將執行緒ID更新到物件頭中。

• 成功，取得鎖，執行同步程式碼。更新失敗表示存在鎖定競爭，等待全域安全點，暫停擁有偏向鎖定的線程，根據物件頭的鎖定標誌位，選擇將偏向鎖定升級為輕量鎖定或置為無鎖定。

　　可以使用-XX:-userBiasedLocking=false來關閉JVM偏向鎖定最佳化，預設直接進入輕量級鎖定。

2、輕量鎖定

　

• 存取同步程式碼區塊時，先在目前執行緒的執行緒堆疊中建立一個鎖定記錄（Lock Record）區域。

• 把物件頭Mark Word拷貝到Lock Record中。

• 利用CAS嘗試將物件頭Mark Word中的線程指標更新為指向當前線程的指標

• 更新成功，則獲得輕量級鎖。

• 更新失敗，檢查Mark Word中的指標是否指向目前執行緒。

• 如果是，則表示是鎖的重入現象。執行同步程式碼區塊

• 如果不是，則表示此時存在競爭。需要把輕鎖膨脹為重量鎖。

3、重量鎖

重量鎖是基於物件監視器（Monitor）來實現的。

執行緒在執行同步程式碼時，需要呼叫一個Monitor.enter指令。執行退出後，呼叫Monitor.exit指令。這裡看得出，監視器具有排它性，一個時間點只能有一個執行緒enter成功，其他執行緒只能阻塞在佇列中。所以這種重量鎖的操作成本很高。

已鎖定狀態	25 bit			4bit	#1bit	2bit #
	23bit		2bit		#是否偏向鎖定	鎖定標誌位元
#輕量級鎖定	指向堆疊中鎖定記錄的指標					#0
重量級鎖定 #	指向互斥量（重量級鎖定）的指標					10
GC標記
##11	#偏向鎖定			########線程######ID#####################Epoch##### #############物件分代年齡#######	1	01
無鎖定	物件的hashCode			##物件分代年齡	#0	01

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